光学设备、具有光学设备的曝光装置及物品制造方法制造方法及图纸

公开了光学设备、具有光学设备的曝光装置及物品制造方法。提供了使用多个致动器单元使光学元件变形的光学设备。每个致动器单元包括附接到光学元件的磁性构件和被设置为以非接触方式面对磁性构件的线圈。光学设备包括被配置为保持光学元件并且其中设置有线圈的基准板以及被配置为使线圈冷却的冷却单元。冷却单元的冷却能力根据线圈被设置的位置而变化。

Optical device, exposure device having an optical device, and article manufacturing method

An optical device, an exposure device having an optical device, and an article manufacturing method are disclosed. An optical device is provided that uses a plurality of actuator units to deform an optical element. Each actuator unit includes a magnetic member attached to the optical element and a coil configured to face the magnetic component in a non-contact manner. The optical device includes a reference plate configured to maintain an optical element and a coil disposed therein, and a cooling unit configured to cool the coil. The cooling capacity of the cooling unit varies according to the position of the coil being set.

【技术实现步骤摘要】
光学设备、具有光学设备的曝光装置及物品制造方法
本专利技术涉及光学设备、具有光学设备的曝光装置及物品制造方法。
技术介绍
已知可以校正由光学系统的光学元件的制造误差、组装误差等导致的像差等的光学设备。光学设备包括如下的镜子：该反射镜的反射表面的形状可被改变并且被例如用在经由投影光学系统将光投影到物体的设备(诸如曝光装置或激光加工设备)中。通过将光学设备设置在投影光学系统的光路上并调整反射镜的形状可以校正像差等。反射镜的形状的调整由设置在反射镜的背面上的多个驱动单元来执行，但是由于从驱动单元发出的热而可能难以将反射镜的形状改变为期望的形状。因此，日本专利特开No.2007-316132公开了包括使驱动单元(电磁体单元)冷却的冷却单元的光学设备(反射设备)。多个驱动单元由于反射镜的变形能力等而在发出的热量方面彼此不同。在日本专利特开No.2007-316132中公开的光学设备中，冷却单元的冷却能力被设定为与具有最大的发出的热量的驱动单元相对应，以便均匀地冷却所有的驱动单元。这导致冷却单元的尺寸增大和成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供例如在光学系统的性能改进方面有利的光学设备。根据本专利技术的一个方面，提供了使用多个致动器单元使光学元件变形的光学设备，每个致动器单元包括附接到光学元件的磁性构件和被设置为以非接触方式面对磁性构件的线圈，光学设备包括：基准板(baseplate)，其被配置为保持光学元件，并且所述线圈被设置在所述基板中；以及冷却单元，被配置为使线圈冷却，其中，冷却单元的冷却能力根据线圈被设置的位置而变化。本专利技术的另外特征根据参考附图对示例性实施例的以下描述将变得清楚。附图说明图1是例示出应用了根据第一实施例的光学设备的曝光装置的配置的示意图。图2A是例示出光学设备的基本配置的截面图。图2B是例示出反射镜背面上的磁体的布置的示意图。图2C是例示出与冷却板耦合的热传递构件和冷却剂的流动通道的示意图。图3是例示出根据第一实施例的光学设备的冷却单元的配置的示意图。图4是例示出根据第二实施例的光学设备的冷却单元的配置的示意图。图5是例示出根据第三实施例的光学设备的冷却单元的配置的示意图。具体实施方式在下文中，将参考附图等描述本专利技术的实施例。(第一实施例)图1是例示出应用了根据本专利技术的第一实施例的光学设备的曝光装置的配置的示意图。曝光装置50包括照明光学系统IL、投影光学系统PO、保持掩模55可移动的掩模台MS，保持基板56可移动的基板台WS以及控制器51。在将在下面描述的附图中，在上下方向(垂直方向)上定义Z轴，并且在与Z轴垂直的平面中限定彼此垂直的X轴和Y轴。照明光学系统IL包括光源和狭缝(这两者均未示出)。照明光学系统IL将从光源发出的光成形(shape)为例如在XY方向上长的圆弧形状，并用狭缝光照射掩模55。掩模台MS和基板台WS分别保持掩模55和基板56，并且被设置在经由投影光学系统PO而基本上彼此光学共轭的位置(投影光学系统PO中的物面和像面的位置)处。投影光学系统PO以预定的投影倍率将形成在掩模55上的图案投影到基板56上。控制器51以与投影光学系统PO的投影倍率相对应的速度比在与投影光学系统PO的物面平行的方向(例如，Y方向)上扫描掩模台MS和基板台WS。因此，在掩模55上形成的图案可以被转印到基板56上。投影光学系统PO包括平面镜52、凹面镜53和凸面镜54。从照明光学系统IL发出并透射通过掩模55的曝光光由于平面镜52的第一表面52a而在光路中弯曲，并且然后入射到凹面镜53的第一表面53a上。第一表面53a是反射表面，并且入射的曝光光被第一表面53a反射并入射到凸面镜54上。入射光被凸面镜54反射并入射到第一表面53a上。由第一表面53a再次反射的曝光光由于平面镜52的第二表面52b而在光路中弯曲并被聚焦在基板上。在具有上述配置的投影光学系统PO中，凸面镜54的表面用作光瞳。在根据第一实施例的光学设备中，凹面镜53的第一表面53a变形并且投影光学系统PO中的光学像差被精确地校正。图2A至图2C是例示出光学设备的基本配置的示意图。图2A是光学设备100的截面图。图2B是例示出反射镜的后表面上的磁体的布置的示意图。图2C是例示出与冷却板耦合的热传递构件和冷却剂的流动通道的示意图。如图2A中所示，光学设备100包括反射镜固定部102、致动器单元103、磁体固定部106、基准板121、传感器123、热传递构件124、冷却板125(冷却单元)和未示出的控制器。光学设备100从反射镜101的背面用插入在其间的反射镜固定部102来保持反射镜101。反射镜101是薄的反射镜，并且其反射面经受适合于要使用的光的波长的涂覆。作为反射镜的材料，使用低热膨胀光学玻璃，以抑制由热应变引起的形状误差的发生。反射镜可具有大约0.1m至2m的外径和数mm至数cm的厚度，并且在本实施例中使用具有1m的外径和1cm的厚度的反射镜。基准板121保持反射镜固定部102、线圈固定部122和传感器123。作为其材料，使用低热膨胀材料，以抑制从致动器等发出的热的影响。反射镜固定部102将反射镜101固定为与反射镜101同轴，并且被设置在基准板121的中心。反射镜固定部102的形状是圆筒形，并且与基准板121类似地，低热膨胀材料被用作其材料。在本实施例中，基准板121和反射镜固定部102由相同的材料形成。致动器单元103是音圈马达，该音圈马达包括作为可移动元件的磁体(磁性构件)104和作为被设置为以非接触方式面对磁体104的定子的线圈105。如图2B中所示，磁体104以放射形状布置在反射镜101的背面上。磁体104被布置在反射镜101上，其中磁体固定部106插入在其间。作为磁体104，例如使用具有高磁通密度的钕磁体。磁体固定部106和磁体104利用粘合剂而彼此固定，并且磁体固定部106和反射镜101利用粘合剂而彼此固定。磁体固定部106由与反射镜101相同的低热膨胀材料形成，以减少磁体104的热应变对反射镜101的影响。线圈105被固定到基准板121，其中线圈固定部122插入在其间，以便位于与对应的磁体104分开微小间隙的位置处。致动器单元103的布置和数量根据反射镜101的目标形状和所需精度来确定。每个致动器单元103通过使电流在线圈105中流动而在连接磁体104和线圈105的轴向方向上产生洛伦兹力，并且具有可以以期望的形状来使反射镜101的反射面位移的驱动力和驱动程度。线圈105和磁体104之间的间隙需要被设定为例如大约0.1mm至1mm。在控制器(未示出)的控制下基于由传感器123获取的关于反射镜101的形状的信息，多个致动器单元103被驱动以使得反射镜101具有目标形状。此时，因为反射镜固定部102将反射镜101固定为不可变形，所以反射镜101不会由于由致动器单元103生成的力的差异而在X方向上平移移动和围绕垂直于X方向的轴旋转。例如，反射镜固定部102生成与由致动器单元103产生的力的差异生成的力矩相对应的力矩。结果，反射镜101的姿势可以被维持在所需的精度范围内，并且不需要控制反射镜101的姿势。如图2A中所示，多个传感器123在面向反射镜的背面的位置处被设置在基准板121上，测量从反射镜的背面相对于基准板12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学设备，其特征在于，该光学设备使用多个致动器单元使光学元件变形，每个致动器单元包括附接到光学元件的磁性构件和被设置为以非接触方式面对磁性构件的线圈，所述光学设备包括：基准板，被配置为保持光学元件，并且线圈被设置在所述基准板中；以及冷却单元，被配置为使线圈冷却，其中，冷却单元的冷却能力根据线圈被设置的位置而变化。

【技术特征摘要】
2015.12.10 JP 2015-2407361.一种光学设备，其特征在于，该光学设备使用多个致动器单元使光学元件变形，每个致动器单元包括附接到光学元件的磁性构件和被设置为以非接触方式面对磁性构件的线圈，所述光学设备包括：基准板，被配置为保持光学元件，并且线圈被设置在所述基准板中；以及冷却单元，被配置为使线圈冷却，其中，冷却单元的冷却能力根据线圈被设置的位置而变化。2.根据权利要求1所述的光学设备，其中，冷却单元的冷却能力由从线圈发出的热量决定。3.根据权利要求2所述的光学设备，其中，使用包括光学元件的厚度或基准板的保持光学元件的部分与线圈被设置的位置之间的距离的参数来估计从线圈发出的热量。4.根据权利要求1所述的光学设备，还包括：测量单元，被配置为测量线圈附近的温度；以及控制器，被配置为控制使线圈冷却的冷却单元的冷却能力，其中，控制器基于测量单元的测量结果来控制冷却能力。5.根据权利要求4所述的光学设备，其中，冷却单元包括连接到每个线圈的热传递构件，热传递构件包括使从线圈传递的热均匀地发散的第一热发散...

【专利技术属性】
技术研发人员：西川原朋史，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP